رزین اپوکسی مایع (مثل DGEBA یا همان رزینهای بیسفنول A) بهتنهایی سخت نمیشود. هر مولکول رزین حلقههای اپوکسید دارد و برای ساختهشدن شبکه سهبعدی، این حلقهها باید با یک «شریک واکنش» باز شوند. در هاردنرهای آمینی، هر هیدروژن فعال متصل به نیتروژن یک حلقه اپوکسید را باز میکند. آمین اولیه (‑NH₂) دو هیدروژن فعال و آمین ثانویه (‑NH‑) یک هیدروژن فعال دارد؛ هرچه تعداد هیدروژن فعال در هر مولکول بیشتر باشد، پیوندهای عرضی بیشتری ساخته میشود.
هاردنر اپوکسی «کاتالیست» نیست. در رزین پلیاستر، پراکسید (MEKP) با ۱ تا ۲ درصد فقط واکنش را شروع میکند؛ اما در اپوکسی، هاردنر خودش وارد ساختار شبکه میشود و باید بهاندازه معادل شیمیایی رزین باشد. به همین دلیل «درصد ثابت» برای همه رزینها و هاردنرها وجود ندارد.
در فروشگاه، محصولاتی با نام «هاردنر» و «شتابدهنده» کنار هم دیده میشوند، اما شیمیشان دو دسته جداست: رزین اپوکسی با آمین (مثل ایزوفورون دیآمین) سخت میشود؛ رزین پلیاستر با پراکسید (MEKP یا BPO) و یک شتابدهنده (کبالت یا آمین). این دو دسته با هم قابل جابهجایی نیستند.
| محصول | نقش | برای کدام رزین | مقدار مصرف تقریبی |
|---|---|---|---|
| ایزوفورون دیآمین BASF (Baxxodur EC 201) | هاردنر اپوکسی | اپوکسی (بیسفنول A/F) | حدود ۲۲ تا ۲۳ گرم به ازای ۱۰۰ گرم رزین (EEW≈۱۹۰)؛ با ماشینحساب دقیق حساب کنید |
| ایزوفورون دیآمین Evonik (VESTAMIN IPD) | هاردنر اپوکسی | اپوکسی (بیسفنول A/F) | مانند ردیف بالا (AHEW هر دو ≈ ۴۲.۶) |
| C12-C14 | رقیقکننده واکنشی (هاردنر نیست) | به رزین اپوکسی اضافه میشود | چند درصد وزنی از رزین طبق برگه فنی؛ نسبت هاردنر را دوباره حساب کنید |
| MEKP آکپروکس A60 | آغازگر پراکسیدی (کاتالیست) | پلیاستر غیراشباع و ژلکوت (نه اپوکسی) | معمولاً حدود ۱ تا ۲.۵٪ وزنی طبق برگه فنی رزین |
| MEKP ایران کیتون کتوناکس A60 | آغازگر پراکسیدی (کاتالیست) | پلیاستر غیراشباع و ژلکوت (نه اپوکسی) | مانند ردیف بالا |
| کبالت ساوه | شتابدهنده فلزی برای MEKP | پلیاستر | کسر کوچکی از درصد؛ بسیاری از رزینها پیششتابدهیشدهاند، برگه فنی رزین را ببینید |
| کبالت ۱۰٪ ایساتیس | شتابدهنده فلزی برای MEKP | پلیاستر | مانند ردیف بالا؛ چون غلظت بیشتری دارد، مقدار کمتری لازم است |
| خمیر دیبنزوئیل پراکسید آکپروکس | آغازگر BPO | پلیاستر (بتونه، سنگ مصنوعی، چسب سنگ) همراه شتابدهنده آمینی | حدود ۱ تا ۵٪ وزنی طبق برگه فنی |
| خمیر دیبنزوئیل پراکسید ایران کیتون | آغازگر BPO | پلیاستر (بتونه، سنگ مصنوعی، چسب سنگ) همراه شتابدهنده آمینی | مانند ردیف بالا |
| آمین T-150 | شتابدهنده آمینی برای سیستم BPO (سورفکتانت آنیونی) | پلیاستر | معمولاً کسر کوچکی از درصد؛ طبق برگه فنی |
مدتی که مخلوط هنوز قابل اجراست. چون واکنش گرمازاست، جرم بزرگتر و دمای بالاتر آن را کوتاه میکند؛ عددهای برگه فنی معمولاً برای مقدار و دمای مشخصی (مثلاً ۱۰۰ گرم در حدود ۲۵°C) گزارش میشوند.
دمایی که شبکه از حالت شیشهای سخت به حالت نرمتر میرود. دمای کاری پیوسته را باید محسوس زیر Tg انتخاب کرد؛ Tg در نسبت استوکیومتریک و پخت کامل به بیشینه نزدیک میشود.
به چگالی اتصال عرضی و ساختار هاردنر بستگی دارد؛ آمینهای آلیسیکلیک و آروماتیک معمولاً در برابر اسید و حلال بهتر از پلیآمیدها عمل میکنند.
دمای محیط و سطح، رطوبت، ضخامت لایه و جرم مخلوط. در سرما و رطوبت بالا، بعضی آمینها پخت کند یا سطح مومی (Blush) میدهند.
جدول زیر دید کلی میدهد. اعداد نمونهوار و تقریبیاند؛ مقدار phr برای رزینی با EEW حدود ۱۹۰ محاسبه شده و ملاک نهایی همیشه برگه فنی همان محصول است.
| خانواده (نمونهها) | AHEW | phr (EEW≈۱۹۰) | زمان کاری | Tg / حرارت | مقاومت شیمیایی | انعطاف |
|---|---|---|---|---|---|---|
| آمین آلیفاتیک خطی (DETA / TETA / TEPA) | ۲۰.۶ / ۲۴.۴ / ۲۷.۰ | ≈ ۱۱ / ۱۳ / ۱۴ | کوتاه (TETA حدود ۲۰–۳۰ دقیقه) | متوسط | خوب در برابر قلیا و بسیاری حلالها؛ اسید متوسط | کم |
| آلیسیکلیک (IPDA / PACM / 1,3-BAC) | ۴۲.۶ / ۵۲.۶ / ۳۵.۶ | ≈ ۲۲ / ۲۸ / ۱۹ | متوسط تا بلند (IPDA حدود ۱۲۸ دقیقه) | بالا (IPDA تا حدود ۱۴۹°C) | عالی | متوسط |
| آروماتیک (DETDA / DDS) | ۴۴.۶ / ۶۲.۱ | ≈ ۲۳ / ۳۳ | بلند؛ عملاً با گرما | بسیار بالا | عالی (رنگ تیره؛ ملاحظات سلامت) | کم |
| پلیآمید / آمیدوآمین | ≈ ۹۰–۱۴۰ | ≈ ۴۷–۷۴ | بلند (اغلب بیش از ۱ ساعت؛ نیاز به زمان القا) | پایین تا متوسط | خوب برای آب و خوردگی؛ ضعیفتر در اسید و حلال قوی | بالا |
| آنهیدرید (MTHPA / HHPA) | وزن معادل ≈ ۱۶۶ / ۱۵۴ | ≈ ۷۵–۹۰ | بسیار بلند؛ پخت با گرما و شتابدهنده | بالا | خوب در برابر اسید؛ ضعیفتر در قلیا | کم تا متوسط |
| دیسیاندیآمید (DICY) | ≈ ۲۱ | ≈ ۴–۸ (تجربی) | بسیار بلند (نهفته) | بالا | خوب | متوسط |
از خانوادههای جدول بالا، هاردنری که سهند شیمی آرکا عرضه میکند ایزوفورون دیآمین (IPDA) است؛ برای ملاحظات سایر خانوادهها با کارشناسان فروش مشورت کنید.
IPDA (ایزوفورون دیآمین، CAS 2855-13-2) پرکاربردترین آمین آلیسیکلیک است. سهند شیمی آرکا آن را با دو برند BASF (Baxxodur EC 201) و Evonik (VESTAMIN IPD) عرضه میکند؛ هر دو همان ایزوفورون دیآمیناند و AHEW یکسان (≈ ۴۲.۶) دارند. تفاوت بچها (رنگ، خلوص، آب) را از COA همان محموله بخوانید. چهار هیدروژن فعال و جرم مولکولی ۱۷۰.۳ دارد، پس AHEW = 170.3 ÷ 4 ≈ 42.6 و برای رزین با EEW حدود ۱۸۵ تا ۱۹۰، مصرفش در حدود ۲۲ تا ۲۳ گرم به ازای هر ۱۰۰ گرم رزین است.
در بازار و بعضی متنها، «C12-C14» بهعنوان هاردنر معرفی میشود، اما C12-C14 هاردنر نیست. این نام مخفف آلکیل (C12–C14) گلیسیدیل اتر (CAS 68609-97-2) است؛ یک رقیقکننده واکنشی تکعاملی که یک گروه اپوکسید دارد، گروه آمینی ندارد و بهتنهایی هیچ رزینی را سخت نمیکند.
فرمول EEW مخلوط رزین و رقیقکننده (با کسر وزنی هر جزء):
1 / EEWblend = wresin / EEWresin + wdiluent / EEWdiluent
مثال محاسباتی ۱: ۹۰٪ رزین (EEW=۱۹۰) + ۱۰٪ C12-C14 (EEW≈۳۰۰)
معادل اپوکسی در هر گرم مخلوط: ۰.۹ ÷ ۱۹۰ + ۰.۱ ÷ ۳۰۰ ≈ ۰.۰۰۵۰۷ → EEW مخلوط ≈ ۱۹۷.۲.
مقدار IPDA به ازای ۱۰۰ گرم مخلوط: ۴۲.۶ × ۰.۰۰۵۰۷ × ۱۰۰ ≈ ۲۱.۶ گرم (نه ۲۲.۴).
برای هاردنرهای آمینی، منطق ساده است: به ازای هر معادل اپوکسید رزین، یک معادل هیدروژن فعال هاردنر لازم است.
AHEW = جرم مولکولی ÷ تعداد هیدروژن فعال
phr = (AHEW ÷ EEW) × 100
جرم هاردنر (g) = جرم رزین (g) × phr ÷ 100
هاردنر زیاد: آمین آزاد باقی میماند → سطح چسبناک/مومی، نرمی، افت Tg و مقاومت شیمیایی.
هاردنر کم: اپوکسید واکنشنداده → پخت ناقص، شبکه ضعیف و افت Tg. افزودن بیشازحد هاردنر هرگز پخت را سریعتر و بهتر نمیکند!
این ابزار فقط نسبت استوکیومتریک را حساب میکند. EEW رزین را از برگه فنی یا COA همان بچ و EEW رقیقکننده را از برگه فنی C12-C14 وارد کنید. برای هاردنرهای فرمولهشده و ادکتها، نسبت اعلامشده در برگه فنی همان محصول مرجع است.
| کاربرد | دسته پیشنهادی | دلیل | مراقبت |
|---|---|---|---|
| کفپوش صنعتی با مقاومت شیمیایی | آلیسیکلیک فرمولهشده (مبتنی بر IPDA) | مقاومت شیمیایی و سختی بالا | دمای مناسب اجرا؛ خطر Blush در سرما و رطوبت |
| پوشش یا کفپوش با نیاز به انعطاف و چسبندگی | آمیدوآمین / پلیآمید | انعطاف، چسبندگی، زمان کار بلند | مقاومت اسید و حلال پایینتر |
| لمینیت فایبرگلاس و ریختهگری ضخیم | آلیسیکلیک یا آمیدوآمین کندتر | گرمای کمتر، زمان کار بیشتر | توده بزرگ را در ظرف نگه ندارید |
| چسب یا ترمیم سریع | آمین آلیفاتیک سریع (مثل TETA) | پخت سریع | زمان کار کوتاه و گرمازایی شدید |
| قطعات دمابالا و عایق الکتریکی | آنهیدرید، آروماتیک یا IPDA با پخت ثانویه | Tg بالا | نیاز به کوره و برنامه پخت |
| پوشش پودری | DICY یا هاردنر فنولیک | پایداری در دمای محیط و پخت در کوره | پخت حدود ۱۴۰ تا ۲۰۰°C |
| اجرا در هوای سرد یا مرطوب | هاردنرهای فرمولهشده مخصوص دمای پایین | پخت در سرما و مقاومت به Blush | طبق برگه فنی محصول |
با دستکش مقاوم شیمیایی، عینک ایمنی و لباس مناسب کار کنید، تهویه کافی داشته باشید و از تماس با پوست و چشم پرهیز کنید. در صورت تماس، فوراً با آب فراوان بشویید. دور از اسیدها و منابع حرارتی و دور از دسترس کودکان نگهداری شود.
هاردنرهای آمینی با اغلب رزینهای اپوکسی بیسفنول A/F سازگارند، اما مقدار مصرف باید بر اساس EEW همان رزین محاسبه شود؛ پلیآمیدها به زمان القا نیاز دارند و آنهیدرید یا DICY فقط با گرما عمل میکنند.
خیر. مقدار غیراستوکیومتریک باعث پخت ناقص، چسبناکی و افت Tg و مقاومت شیمیایی میشود. سرعت پخت را نوع هاردنر، دما و در صورت لزوم شتابدهنده تعیین میکند، نه افزایش مقدار هاردنر.
خیر. C12-C14 (آلکیل گلیسیدیل اتر، CAS 68609-97-2) رقیقکننده واکنشی است که به رزین اضافه میشود و ویسکوزیته را کم میکند؛ گروه آمینی ندارد و رزین را سخت نمیکند. مصرف آن EEW مخلوط را تغییر میدهد و نسبت هاردنر باید دوباره محاسبه شود.
معمولاً به دلیل واکنش آمین با CO₂ و رطوبت هوا (کربامات یا Blush) در دمای پایین و رطوبت بالاست. لایه را با آب گرم و صابون بشویید و پیش از لایه بعدی سنباده بزنید.
کاتالیست پلیاستر (MEKP) با ۱ تا ۲ درصد فقط واکنش را آغاز میکند؛ هاردنر اپوکسی وارد ساختار شبکه میشود و باید بهاندازه معادل شیمیایی رزین باشد.
برای لمینیت و ریختهگری حجم بالا هاردنرهای کندتر (آلیسیکلیک فرمولهشده یا آمیدوآمین) گرمای کمتر و زمان کار بیشتری میدهند؛ آمینهای سریع مثل TETA در جرمهای بزرگ خطر گرمای شدید دارند. ملاک نهایی برگه فنی هاردنر و رزین است.

هاردنر و شتابدهنده

رزین اپوکسی

رزین اپوکسی

الیاف فایبرگلاس

بیشتر بدانید ←

بیشتر بدانید ←

بیشتر بدانید ←